JPH11238045A - Mutual exclusion element control circuit - Google Patents

Mutual exclusion element control circuit

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JPH11238045A
JPH11238045A JP10334899A JP33489998A JPH11238045A JP H11238045 A JPH11238045 A JP H11238045A JP 10334899 A JP10334899 A JP 10334899A JP 33489998 A JP33489998 A JP 33489998A JP H11238045 A JPH11238045 A JP H11238045A
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JP
Japan
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stage
series
circuit
coupled
execution
Prior art date
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JP10334899A
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Japanese (ja)
Inventor
E Sutherland Ivan
イー サザーランド イーヴァン
F Sproll Robert
エフ スプロール ロバート
S Coates William
エス コーツ ウィリアム
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Sun Microsystems Inc
Original Assignee
Sun Microsystems Inc
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/30Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
    • G06F9/38Concurrent instruction execution, e.g. pipeline, look ahead
    • G06F9/3867Concurrent instruction execution, e.g. pipeline, look ahead using instruction pipelines
    • G06F9/3869Implementation aspects, e.g. pipeline latches; pipeline synchronisation and clocking

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inactivate stages contiguous to an active stage without imposing undesirable stiffness on a pipeline by allowing a mutual exclusion element linked between stages to inactivate stages adjacent to some active stage or inhibit the operation in an adjacent stage when the stage is active. SOLUTION: A mutual exclusion element chain 70 is coupled with a chain of processor stations 80 to 84. The mutual exclusion chain 70 communicates with the processor stage 80, etc., by making use of 'request', 'permission', and 'completion' signals. As data items move through the chain of the processors, a request to transfer information to a next processor stage is made and the 'permission' signal is supplied in response. After the 'permission' signal is generated, the part of the chain does not generate another 'permission' signal until the 'completion' signal is received from the processor stage.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、線形相互排除チェ
ーンを使用する制御回路に関し、詳しく言えば、非同期
システム内のパイプラインステージを制御する回路に関
する。
The present invention relates to a control circuit using a linear mutual exclusion chain, and more particularly, to a circuit for controlling a pipeline stage in an asynchronous system.

【0002】[0002]

【従来の技術】チェーンは、カウンタフローパイプライ
ンステージのグループに非同期の「順番」( turn )を与
える。相互排除素子のチェーンは、何れかのステージに
おける動作が、2つの近隣ステージにおける動作を排除
することができる。若干の場合には、ステージは2つの
順番を連続して受け、2つの動作に要するより長い間隔
にわたってそれらの近隣が動作することを禁止する。上
述した制御回路は、このような非同期システムが、例え
ば約 700MHz程度またはそれ以上の極めて高速で動作
することを可能にする。カウンタフローパイプラインプ
ロセッサは公知である。カウンタフローパイプラインプ
ロセッサは、命令及び結果がパイプライン内を逆方向に
流れ、それらが通過する際に相互作用するコンピュータ
システムプロセッサである。カウンタフローパイプライ
ンプロセッサにおいては、パイプラインは複数のステー
ジで形成され、各ステージは命令部分及び結果部分を含
んでいる。命令はパイプラインを一方向に通って流れ、
結果は他方向に流れる。これらのシステムでは種々のス
テージの互いに他のステージに対する動作は、行先が命
令及び結果を受信し、それらに作用できるようになる適
切な時点に、命令及び結果が転送されるように制御され
なければならない。
BACKGROUND OF THE INVENTION Chains provide an asynchronous "turn" to a group of counterflow pipeline stages. A chain of mutual exclusion elements allows operation at either stage to eliminate operation at two neighboring stages. In some cases, the stage takes two turns in succession and prohibits their neighbors from operating for a longer interval than required for the two operations. The control circuit described above allows such an asynchronous system to operate at very high speeds, for example, on the order of about 700 MHz or more. Counterflow pipeline processors are known. A counterflow pipeline processor is a computer system processor in which instructions and results flow backwards through the pipeline and interact as they pass. In a counterflow pipeline processor, the pipeline is formed of a plurality of stages, each stage including an instruction portion and a result portion. Instructions flow through the pipeline in one direction,
The result flows in the other direction. In these systems, the operation of the various stages relative to each other must be controlled so that the instructions and results are forwarded at the appropriate time when the destination receives the instructions and results and can act on them. No.

【0003】カウンタフローパイプラインプロセッサ上
の従来技術の作業のより詳細な検討に関しては、本発明
の譲渡人である Sun Microsystems からリポート SMLI
TR-94-25として刊行された " Counterflow Pipeline Pr
ocessor Architecture "を参照されたい。また米国特許
第 5,187,800号 " Asynchronous Pipelained Data Proc
essing System " の主題でもある。これらのシステムで
は、命令及び結果が各ステージ内で適切に相互作用する
こと、及び相互作用プロセス中に各ステージにより多く
のデータが供給されないようにすることが重要である。
従って、ステージが適切に通信し合うことを可能にする
適当な制御システムが必要である。本発明の回路は、こ
のようなメカニズムを提供する。2つの競合者間を相互
に排除させ合う回路も公知である。これらの回路は、例
えば 1980 年に Addison Wesley から出版された Mead
及び Conway 著 VLSI システム入門の第7章「システム
タイミング」の7.8.6節( 260-261ページ)その他
の場所に記載されている。それに記載されているよう
に、これらの回路の基礎をなしているのは、フリップフ
ロップ及びしきい値検出器である。サービスに対する2
つの各競合者は、そのサービスに有利な状態にフリップ
フロップを置こうとする。この場合の問題は、2つの競
合者が同時にサービスを要求してフリップフロップが、
フリップもフロップもしない「準安定」状態に留まるこ
とである。しきい値検出器は、フリップフロップが準安
定領域に留まった時に限って選択を成功させて確実にフ
リップまたはフロップさせるように設計されている。
For a more detailed discussion of the prior art work on counterflow pipeline processors, see the report SMLI from Sun Microsystems, the assignee of the present invention.
"Counterflow Pipeline Pr published as TR-94-25
ocessor Architecture "and U.S. Patent No. 5,187,800" Asynchronous Pipelained Data Proc.
It is also the subject of the "essing System". In these systems, it is important that the instructions and results interact properly within each stage, and that no more data is supplied to each stage during the interaction process. is there.
Therefore, there is a need for a suitable control system that allows the stages to communicate properly. The circuit of the present invention provides such a mechanism. Circuits that mutually eliminate two competitors are also known. These circuits are, for example, Mead published by Addison Wesley in 1980.
And Conway, Chapter 7, "System Timing," in the Introduction to VLSI Systems, section 7.8.6 (pages 260-261) and elsewhere. As described therein, these circuits are based on flip-flops and threshold detectors. 2 for service
Each of the two competitors tries to put the flip-flop in a state that favors its service. The problem in this case is that two competitors request service at the same time and the flip-flop
That is, to remain in a "metastable" state without flips or flops. The threshold detector is designed to make a successful selection and ensure a flip or flop only when the flip-flop remains in the metastable region.

【0004】[0004]

【発明の概要】もし活動ステージに隣接する2つのステ
ージが遊休であり、中間ステージが活動である期間中に
状態を変化させることができないならば、カウンタフロ
ーパイプラインにおけるステージの動作の制御は簡易に
なる。挙動をこのように強制する1つの方法は、全ての
奇数ステージを一緒に結合し、全ての偶数ステージを一
緒に結合し、そして全ての奇数ステージ及び全ての偶数
ステージを交互に作動させることである。この計画の欠
陥は、それがパイプラインに望ましくない硬直さを課す
ことである。以下に説明する相互排除チェーン回路も活
動ステージに隣接するステージを非活動にするが、それ
程硬直なやり方でそのようにするのではない。奇数及び
偶数ステージを一緒に結ぶ代わりに、本発明の回路はス
テージ間にリンクされた相互排除素子を使用する。これ
らのリンクされた相互排除素子は、何れかの活動ステー
ジの近隣を非活動にする。もしくは、もしその近隣の何
れかが活動であれば、そのステージ内の動作が禁止され
る。
SUMMARY OF THE INVENTION If the two stages adjacent to the active stage are idle and cannot change state during periods when the intermediate stage is active, controlling the operation of the stages in the counterflow pipeline is straightforward. become. One way to enforce the behavior in this way is to combine all odd stages together, combine all even stages together, and alternately activate all odd stages and all even stages. . The drawback of this scheme is that it imposes undesirable rigidity on the pipeline. The mutual exclusion chain circuit described below also deactivates stages adjacent to the active stage, but does not do so in a more rigid manner. Instead of tying the odd and even stages together, the circuit of the present invention uses a mutual exclusion element linked between the stages. These linked mutual exclusion elements deactivate the neighborhood of any active stage. Alternatively, if any of its neighbors are active, the operation in that stage is prohibited.

【0005】本発明によるシステムの一実施例では、互
いに結合された一連のステージを有する制御回路を含
む。各ステージはある隣接ステージが活動であか否かを
決定し、もし活動であればそのように決定したステージ
内の活動を阻止する回路を含んでいる。システムは、一
連のユニットの各ユニットにおいて所望の活動を遂行す
る実行回路と、あるユニットの隣接ユニットが活動であ
る時にはそのユニットにおける所望の活動の遂行を禁止
させるように接続されている制御回路と実行回路との間
の一連の相互接続とを更に含んでいる。一実施例では、
本発明による回路は、一連のステージ内の所与のステー
ジにおける活動が、隣接ステージにおける活動を排除す
ることを保証するメカニズムを提供する。この回路は、
高電位源と低電位源との間に結合された一連のステージ
を含む。各ステージは、出力ノード、第1及び第2の入
力ノード、第1の入力ノードに結合されているゲート電
極と、出力ノードに結合されているドレイン電極と、低
電位に結合されているソース電極とを有する第1のトラ
ンジスタ、第2の入力ノードに結合されているゲート電
極と、出力ノードに結合されているドレイン電極と、低
電位に結合されているソース電極とを有する第2のトラ
ンジスタを含んでいる。各ステージは、出力ノードに結
合されているドレイン電極と、低電位に結合されている
ソース電極と、「完了」信号を受信するように結合され
ているゲート電極とを有する第3のトランジスタを更に
含む。各ステージは、要求信号を受信するように結合さ
れているゲート電極と、出力ノードに結合されているド
レイン電極と、高電位に結合されているソース電極とを
有する第4のトランジスタを更に含む。各ステージの第
1の入力ノードは直前ステージの出力ノードに結合さ
れ、各ステージの第2の入力ノードは各直後ステージの
出力ノードに結合されている。選択されたステージに隣
接するステージが活動である時には、その出力ノードは
高である。この高電位は、選択されたステージの第1ま
たは第2のトランジスタの何れかのゲート電極に印加さ
れ、出力ノードを低にプルダウンするのでその選択され
たステージにおける活動が阻止される。一方選択された
ステージが活動である時には、その出力ノードが高にな
る。この高電位は先行ステージの第2のトランジスタの
ゲートと、後続ステージの第1のトランジスタのゲート
に印加されるので、先行ステージ及び後続ステージにお
ける活動が阻止される。このようにして、各ステージ
は、隣接ステージが動作している時には動作を阻止され
るようになる。
One embodiment of a system according to the present invention includes a control circuit having a series of stages coupled together. Each stage includes circuitry for determining whether an adjacent stage is active and, if so, blocking activity in the stage so determined. The system includes an execution circuit for performing a desired activity in each unit of the series, and a control circuit connected to prohibit the performance of the desired activity in a unit when an adjacent unit of the unit is active. And a series of interconnects with the execution circuit. In one embodiment,
The circuit according to the present invention provides a mechanism to ensure that activity at a given stage in a series of stages excludes activity at adjacent stages. This circuit is
It includes a series of stages coupled between a high potential source and a low potential source. Each stage includes an output node, first and second input nodes, a gate electrode coupled to the first input node, a drain electrode coupled to the output node, and a source electrode coupled to a low potential. A first transistor having a gate electrode coupled to a second input node, a drain electrode coupled to an output node, and a source electrode coupled to a low potential. Contains. Each stage further includes a third transistor having a drain electrode coupled to the output node, a source electrode coupled to a low potential, and a gate electrode coupled to receive a "done" signal. Including. Each stage further includes a fourth transistor having a gate electrode coupled to receive the request signal, a drain electrode coupled to the output node, and a source electrode coupled to a high potential. The first input node of each stage is coupled to the output node of the immediately preceding stage, and the second input node of each stage is coupled to the output node of each immediately following stage. When a stage adjacent to the selected stage is active, its output node is high. This high potential is applied to the gate electrode of either the first or second transistor of the selected stage and pulls the output node low, preventing activity in that selected stage. On the other hand, when the selected stage is active, its output node goes high. This high potential is applied to the gate of the second transistor of the preceding stage and the gate of the first transistor of the following stage, so that activity in the preceding and subsequent stages is blocked. In this way, each stage is prevented from operating when the adjacent stage is operating.

【0006】[0006]

【実施例】図1は、本発明の一実施例による相互排除素
子によって結合されているステージ10、20、30、
40のチェーンを示す図である。各相互排除素子は、図
1に交差接続によって示されているように、2つのステ
ージにまたがっている。相互排除素子のチェーン内の各
ステージは、4つのトランジスタを含んでいる。以下に
ステージ20の動作を説明するが、他の各ステージ1
0、30、及び40の動作が同一であることは明白であ
ろう。ステージ20は、第1及び第2の並列接続された
NMOSトランジスタ21、24を含む。共通接続され
たドレイン22及び25はノード23に接続されてい
る。共通接続されたソース26及び27は低電位、例え
ば接地に接続されている。トランジスタ21のゲートは
先行ステージ10のノード13に接続され、一方トラン
ジスタ24のゲート29は後続ステージ30の対応する
ノード33に接続されている。ノード23はまた、トラ
ンジスタ51を通して同じ低電位にスイッチ可能に接続
されている。トランジスタ51のドレイン52はノード
23に接続され、ソース53は接地され、そしてそのゲ
ート54は「完了」信号を受信するように接続されてい
る。ステージ20はPMOSトランジスタ60を更に含
む。トランジスタ60のソース61は高電位V DDに接続
され、ドレイン62はノード23に接続され、そしてゲ
ート63は「要求」信号を受信するように接続されてい
る。
FIG. 1 is a block diagram of a mutual exclusion element according to an embodiment of the present invention.
Stages 10, 20, 30, connected by children
It is a figure showing 40 chains. Each mutual exclusion element
As shown by the cross connection in FIG.
Page. Each in the chain of mutual exclusion elements
The stage includes four transistors. less than
The operation of the stage 20 will be described.
Obviously, the operations of 0, 30, and 40 are identical.
Would. The stage 20 has first and second parallel-connected
NMOS transistors 21 and 24 are included. Commonly connected
Drains 22 and 25 are connected to node 23.
You. Commonly connected sources 26 and 27 are at a low potential, eg,
If it is connected to ground. The gate of the transistor 21
Connected to the node 13 of the preceding stage 10,
The gates 29 of the registers 24 correspond to the following stages 30.
Connected to node 33. Node 23 also
Switchable connection to the same low potential through transistor 51
Have been. The drain 52 of the transistor 51 is connected to the node
23, source 53 is grounded, and its gate
Port 54 is connected to receive a "done" signal.
You. Stage 20 further includes a PMOS transistor 60.
No. The source 61 of the transistor 60 has a high potential V DDConnect to
The drain 62 is connected to the node 23 and
Port 63 is connected to receive a "request" signal.
You.

【0007】チェーン内の各ステージは、後述する外部
回路から信号を受信する。要約すれば、各ステージは
「要求」信号及び「完了」信号を受信し、「許可」信号
を供給する。「要求」、「許可」、及び「完了」信号
は、図2を参照して以下に説明するように、カウンタフ
ローパイプラインステージに結合される。各ステージ1
0、20、30、40は、図示のように共通の「決定」
ノード23に接続されている3つの広いNMOSトラン
ジスタ(例えば、トランジスタ21、24、及び5
1)、及び1つの狭いPMOSトランジスタ(例えば、
トランジスタ60)からなっている。2つのNMOSト
ランジスタ21及び24は、隣接ステージの「決定」ノ
ードによって駆動される。もしあるステージの「決定」
ノードの電圧があるしきい値を超えれば、ゲート90が
その「許可」ノードを高に駆動し、そのステージに「順
番」を与える。ある順番を有するステージは、近隣NM
OSトランジスタの一方を導通させ、その近隣の「決
定」ノードの電圧をしきい値レベルより低くすることに
よって、その2つの近隣が順番を得ることを禁止する。
入力端子に「完了」を受ける第3のNMOSトランジス
タは、ある順番が完了した後に出力ノード23を低にリ
セットする。若干の生物学的システムにおいて、1つの
位置における動作が近隣位置における動作を禁止する現
象が「ラテラル・インヒビション」として知られてい
る。説明している回路は、この能力を提供する。
Each stage in the chain receives a signal from an external circuit described later. In summary, each stage receives a "request" signal and a "done" signal and provides a "grant" signal. The "request", "grant", and "done" signals are coupled to a counterflow pipeline stage, as described below with reference to FIG. Each stage 1
0, 20, 30, and 40 are common "decisions" as shown.
Three wide NMOS transistors (eg, transistors 21, 24 and 5) connected to node 23
1) and one narrow PMOS transistor (eg,
Transistor 60). The two NMOS transistors 21 and 24 are driven by the "decision" node of the adjacent stage. If a stage decides
If the voltage at the node exceeds a certain threshold, gate 90 drives the "grant" node high, giving the stage "order". The stage having a certain order is the neighborhood NM
By turning on one of the OS transistors and lowering the voltage of its neighboring "decision" node below the threshold level, the two neighbors are prevented from gaining order.
The third NMOS transistor, which receives "Done" at its input terminal, resets output node 23 low after a certain order is completed. In some biological systems, the phenomenon that movement at one location inhibits movement at a neighboring location is known as "lateral inhibition". The circuit described provides this capability.

【0008】狭いPMOSトランジスタ60は、各ステ
ージの「決定」の23へ電流を供給し、許可ノードを高
に駆動しようとする。小さいP型トランジスタのゲート
には「要求」信号が印加されている。これは「低」活動
信号である。P型のトランジスタ60が狭いので、それ
が供給する電流は、もし近隣の許可ノード13または3
3がこのステージの動作を禁止するしきい値よりも高け
れば、NMOSトランジスタ21及び24の何れか一方
の駆動を打破するには小さ過ぎる。従って、たとえPM
OSトランジスタ60が導通しても、順番を有する近隣
ステージはこのステージ20が順番を得ることを阻止す
る。もしそのステージが順番を必要としなければ、それ
に接続されている回路はP型トランジスタ60をターン
オフさせる。
The narrow PMOS transistor 60 supplies current to the "decision" 23 of each stage and attempts to drive the enable node high. A "request" signal is applied to the gate of the small P-type transistor. This is a "low" activity signal. Due to the narrowness of the P-type transistor 60, the current it supplies is
If 3 is higher than the threshold for inhibiting the operation of this stage, it is too small to defeat the driving of one of the NMOS transistors 21 and 24. Therefore, even if PM
Even if the OS transistor 60 is conducting, a neighboring stage having an order prevents this stage 20 from gaining an order. If the stage does not require a turn, the circuitry connected to it will turn off the P-type transistor 60.

【0009】図2は、カウンタフローパイプラインプロ
セッサのステージ80、・・・、84を有する相互排除
素子のチェーン70の相互接続を示している。例示ステ
ージだけを示してあるが、特定のプロセッサ設計に依存
し、必要に応じてより多くの、またはより少ないステー
ジを使用することができる。プロセッサにおいては、命
令は経路87から入力され、ステージ80、81、82
等を通って上方へ進行する。各命令は、パイプライン内
のあるステージで実行されるが、典型的には異なる型の
命令が異なるステージにおいて実行される。実行の結果
は、各ステージを通って経路88を下方へ流れる。結果
は名前及び値を輸送し、それらは適切な命令と組合され
てさらなる結果を発生させることができる。この動作の
詳細は公知であり、前述した文献に記載されている。
FIG. 2 shows the interconnection of a chain 70 of mutually exclusive elements having stages 80,..., 84 of a counterflow pipeline processor. Although only exemplary stages are shown, more or fewer stages may be used as needed, depending on the particular processor design. In the processor, the instruction is input from a path 87 and the stages 80, 81, 82
Proceed upward through the like. Each instruction is executed at one stage in the pipeline, but typically different types of instructions are executed at different stages. The result of the execution flows down path 88 through each stage. The results carry names and values, which can be combined with the appropriate instructions to generate further results. The details of this operation are known and are described in the above-mentioned literature.

【0010】プロセッサステージのチェーンに結合され
ているのは相互排除素子チェーン70である。チェーン
70は、例えば図1に示すような一連のデバイスからな
る。相互排除チェーン70は、「要求」信号、「許可」
信号、及び「完了」信号を使用してプロセッサ80等と
通信する。データアイテムがプロセッサのチェーンを通
って移動するにつれて、「要求」ライン上の信号によっ
て示すように、情報を次のプロセッサへ転送する要求が
なされる。「要求」がチェーンのその部分に提示される
と、それに応答して「許可」信号が供給される。「要
求」信号に応答して「許可」信号を発生した後に、チェ
ーンのその部分は、それがそのプロセッサステージから
「完了」信号を受信するまでさらなる「許可」信号を発
生しない。図1に関して説明したように、その指示に応
答してそのステージは自由になり、情報をプロセッサチ
ェーン内の次のステージへ引渡す次の要求を行う。
Coupled to the chain of processor stages is a mutually exclusive element chain 70. The chain 70 is composed of a series of devices as shown in FIG. 1, for example. Mutual exclusion chain 70 provides a "request" signal, a "grant"
And communicate with the processor 80 and the like using the "complete" signal. As the data item moves through the chain of processors, a request is made to transfer information to the next processor, as indicated by the signal on the "request" line. When a "request" is presented to that part of the chain, a "grant" signal is provided in response. After generating a "grant" signal in response to a "request" signal, that portion of the chain does not generate any further "grant" signals until it receives a "done" signal from its processor stage. As described with respect to FIG. 1, in response to the indication, the stage is free to make the next request to pass information to the next stage in the processor chain.

【0011】図示実施例とは異なり、パイプライン内の
各ステージ対間に分離した相互排除素子を使用すること
によって、ここで望んでいる結果を達成することができ
る。このような場合、あるステージは、それに隣接する
各相互排除素子からのサービスを勝ち取ることに成功し
た時に限って活動になる。しかしながら、このような回
路において、各ステージがそれより下の相互排除素子か
らサービスを入手するが、それより上の相互排除素子か
らのサービスは入手しないものとすれば、行き詰まるこ
とになる。説明中の回路の重要な特色は、この行き詰ま
りを回避するために、隣接する相互排除素子間に直接結
合を使用していることである。この回路は、論理的なA
NDによってディジタル的に組合せた成果を用いて分離
した決定によるのではなく、アナログ回路のように動作
することによってあるステージとその隣接ステージとの
間の競合を解消する。
Unlike the illustrated embodiment, the desired result can be achieved by using separate mutual exclusion elements between each pair of stages in the pipeline. In such a case, a stage becomes active only when it succeeds in winning the service from each of the mutually exclusive elements. However, in such a circuit, if each stage obtains service from the lower mutual exclusion element, but does not obtain service from the higher mutual exclusion element, it will stall. An important feature of the circuit being described is the use of a direct coupling between adjacent mutual exclusion elements to avoid this deadlock. This circuit has a logical A
Rather than relying on discrete decisions using digitally combined outcomes by ND, it acts like an analog circuit to eliminate contention between a stage and its adjacent stage.

【0012】図1に示した回路の性能の長所を実証する
ために、シミュレーションを遂行した。シミュレーショ
ンのために、回路を2つの部分に分割した。「相互排除
副回路」と呼ぶ第1の部分を図3aに示す。各々が 12
μ幅の3つのN型トランジスタ21、24、51に加え
て、この回路は、「許可」と呼ぶ信号を駆動するため
に、しきい値検出用インバータ91及びバッファ92を
含んでいる。インバータ90内のトランジスタのサイズ
は、相互排除チェーンの準安定電圧より高いしきい値を
確立するように選択されている。しきい値検出用インバ
ータ91は、このステージの出力ノード23の電圧が準
安定しきい値を超えるまで「許可」を与えることを回避
する。シミュレーション回路の最終出力は、「許可」と
呼ぶディジタル信号である。「許可」が高であること
は、このステージがその両近隣から順番を勝ち取ること
に成功したことを意味している。2つの入力端子「In
A」及び「InB」は回路をその近隣と結合する。「完
了」と呼ばれる入力端子は、リセットトランジスタ51
を駆動する。図3bは、「プロセッサ副回路」と呼ぶ回
路の部分を示している。この回路は1対のインバータ9
4、95を含み、ある順番の許可の時点から、ユーザが
完了を宣言するまでのユーザの動作をシミュレートす
る。図3a及び3bの回路は、各図にラベル付けされた
端子によって示されているように結合される。シミュレ
ーションのために、5ステージのチェーンを使用し、各
端にダミー「相互排除副回路」を設けて最後の活動ステ
ージに、中央ステージと同じローディングを行った。
A simulation was performed to demonstrate the performance advantages of the circuit shown in FIG. The circuit was split into two parts for simulation. The first part, called the "mutual exclusion sub-circuit", is shown in FIG. 3a. 12 each
In addition to the three μ-width N-type transistors 21, 24, 51, the circuit includes a threshold detection inverter 91 and a buffer 92 to drive a signal called “enable”. The size of the transistors in inverter 90 is selected to establish a threshold above the metastable voltage of the mutual exclusion chain. The threshold detecting inverter 91 avoids giving “permission” until the voltage of the output node 23 of this stage exceeds the metastable threshold. The final output of the simulation circuit is a digital signal called "permitted". A high "permission" means that the stage has successfully won the order from both its neighbors. Two input terminals "In
"A" and "InB" couple the circuit with its neighbors. The input terminal called “Complete” is the reset transistor 51
Drive. FIG. 3b shows a portion of the circuit called the "processor sub-circuit". This circuit comprises a pair of inverters 9
4, 95, simulating the user's behavior from the point of authorization in a certain order until the user declares completion. The circuits of FIGS. 3a and 3b are combined as indicated by the terminals labeled in each figure. For the simulation, a 5-stage chain was used, with dummy "mutual exclusion sub-circuits" at each end, and the last active stage loaded the same as the center stage.

【0013】図3a及び3bに示す回路間の相互接続の
詳細を図3cに示す。図示のように、図3aの回路は排
除素子のチェーンを構成し、図3bの回路は図1に示し
た相互排除回路のノードへの接続を構成している。シミ
ュレーションの典型的な結果を図3dに示す。図3dは
2つのトレースを示している。背の高いトレースは「許
可」と呼ぶ信号である。背の低い鋸歯状のトレースは
「決定」とラベル付けされた信号である。決定信号は、
それが狭いプルアップトランジスタ60だけによって駆
動されるために、許可信号よりも立ち上がりが遅い。こ
のシミュレーションは、ステージの活動が厳格に交互し
ていることを示している。このシミュレーションのサイ
クルは、600 MHzを超える周波数に対して約 1.5ns
である。
Details of the interconnection between the circuits shown in FIGS. 3a and 3b are shown in FIG. 3c. As shown, the circuit of FIG. 3a constitutes a chain of exclusion elements, and the circuit of FIG. 3b constitutes a connection to a node of the mutual exclusion circuit shown in FIG. A typical result of the simulation is shown in FIG. FIG. 3d shows two traces. The tall trace is a signal called "grant". The short serrated trace is the signal labeled "decision." The decision signal is
Since it is driven only by the narrow pull-up transistor 60, the rise is slower than the enable signal. This simulation shows that the activities of the stages are strictly alternating. This simulation cycle takes about 1.5 ns for frequencies above 600 MHz.
It is.

【0014】図4は、相互排除素子制御回路のためのY
構成を示す概要図である。このような構成は、例えば被
制御プロセッサが枝パイプラインを含んでいるような状
況に適用することができる。図2に示したように、プロ
セッサステージ101、102、・・・、107は概要
図で示してある。ステージは、一方の経路110を上方
へ流れる命令、及び他方の経路115を下方へ流れる結
果と直列に結合されている。ステージ103の上でパイ
プラインが分岐していて、ステージ103からの命令は
ステージ104及び106の両方へ引渡され、結果はス
テージ104及び106の両方からステージ103へ到
着する。ステージ103内のロジック(図示してない)
は、ステージ104及び106からのどちらかの、また
は両方の結果経路を活動として選択することができる。
FIG. 4 shows Y for the mutual exclusion element control circuit.
It is a schematic diagram showing a configuration. Such a configuration can be applied, for example, to a situation where the controlled processor includes a branch pipeline. As shown in FIG. 2, the processor stages 101, 102,..., 107 are shown in a schematic diagram. The stages are coupled in series with the instructions flowing up one path 110 and the results flowing down the other path 115. Above stage 103, the pipeline branches, with instructions from stage 103 being delivered to both stages 104 and 106 and results arriving at stage 103 from both stages 104 and 106. Logic in stage 103 (not shown)
Can select either or both result paths from stages 104 and 106 as activities.

【0015】パイプラインを制御するのは、図2に示す
チェーンに類似する相互排除素子のチェーン100であ
り、図1に示した回路を使用して実現することができ
る。相互排除素子チェーン100は、図1及び2の動作
に関して説明したように動作する。各プロセッサステー
ジ(例えば、ステージ103)は、ステージ101に示
してあるように「要求」、「許可」、及び「完了」信号
を使用して相互排除素子チェーン100と通信する。図
5は、図4のYとして概要図で示した相互排除素子の分
岐チェーンを実現する回路の詳細な回路図である。図5
に示されているのは、チェーン内の4つのステージA、
B、C1、及びE1である。ステージAは、図5の最下
部分の先行ステージから信号を受信し、それへ信号を供
給する。一方、ステージC1及びE1は、図5の最上部
分のステージC2及びE2から信号を受信し、それらへ
信号を供給する。これらのステージには、図4のラベル
付けに対応するラベルが付してある。
Controlling the pipeline is a chain of mutually exclusive elements 100 similar to the chain shown in FIG. 2 and can be implemented using the circuit shown in FIG. Mutual exclusion element chain 100 operates as described with respect to the operations of FIGS. Each processor stage (eg, stage 103) communicates with the mutual exclusion element chain 100 using "request", "grant", and "done" signals as shown in stage 101. FIG. 5 is a detailed circuit diagram of a circuit for realizing a branch chain of the mutual exclusion elements shown in the schematic diagram as Y in FIG. FIG.
Shows four stages A in the chain,
B, C1, and E1. Stage A receives and supplies signals to it from the preceding stage at the bottom of FIG. On the other hand, the stages C1 and E1 receive signals from the uppermost stages C2 and E2 in FIG. 5 and supply signals to them. These stages are labeled corresponding to the labeling of FIG.

【0016】図5に示す回路は、図1に関して説明した
回路に対応する。図5に示す回路と図1に示す回路との
間の主な差は、Bと名付けたステージの存在である。ス
テージBは、トランジスタ125及び126を有してい
る。トランジスタ125はステージC1から信号を受信
するように接続されており、一方トランジスタ126は
ステージE1から信号を受信する。図1の回路について
説明したようにして、ステージC1またはE1の何れか
が活動になると、ステージBによる動作は阻止される。
これは、他のステージには存在しない特別なトランジス
タ125または126によって達成される。以上に、相
互排除素子の一方向チェーン(図1)、及び相互排除素
子の分岐チェーン(図5)を説明したが、この概念は2
またはそれ以上の次元に容易に拡張することができる。
例えば、チェッカー盤上に黒及び白の方形があり、それ
らの間に相互排除回路があるものとしよう。何れかの黒
方形が活動であれば4つの隣接する白方形の活動は阻止
され、何れかの白方形が活動であれば4つの隣接する黒
方形の活動は阻止される。三次元における同じような配
列も可能であり、各素子は6つの近隣の活動を禁止す
る。相互排除回路は、他の種類の対称も有することがで
きる。例えば、二次元における六辺形対称の場合、各素
子は6つの近隣を禁止する。パイル内のキャノンボール
のように三次元における六辺形対称の場合、各素子は 1
2 の隣接近隣を禁止する。
The circuit shown in FIG. 5 corresponds to the circuit described with reference to FIG. The main difference between the circuit shown in FIG. 5 and the circuit shown in FIG. 1 is the presence of a stage labeled B. Stage B has transistors 125 and 126. Transistor 125 is connected to receive a signal from stage C1, while transistor 126 receives a signal from stage E1. As described for the circuit of FIG. 1, when either stage C1 or E1 becomes active, operation by stage B is blocked.
This is achieved by special transistors 125 or 126 that are not present in other stages. The unidirectional chain of the mutual exclusion element (FIG. 1) and the branch chain of the mutual exclusion element (FIG. 5) have been described above.
Or it can be easily extended to higher dimensions.
For example, suppose there are black and white squares on a checkerboard with a mutual exclusion circuit between them. If any black square is active, four adjacent white squares are blocked, and if any white square is active, four adjacent black squares are blocked. A similar arrangement in three dimensions is possible, with each element inhibiting six neighboring activities. Mutual exclusion circuits can also have other types of symmetry. For example, for hexagonal symmetry in two dimensions, each element forbids six neighbors. For a hexagonal symmetry in three dimensions, such as a cannon ball in a pile, each element is 1
Prohibit 2 adjacent neighbors.

【0017】この回路は、対称に欠ける構成においても
有用である。例えば、もしあるコンピュータシステムの
モジュールが、その所与のモジュールを動作させるため
に、他のNの指定されたモジュールを非活動にしなけれ
ばならないのであれば、他の各Nモジュールの活動を指
示するノードに接続されたN入力を有する相互排除回路
によって制御することができる。相互排除回路内では、
もし他のNモジュールの何れかが活動であればその所与
のモジュールの活動を禁止するように、各N入力を図5
の126に似たトランジスタに接続する。所与のモジュ
ールが活動である時に、他のモジュールの非活動を強調
するために相反接続しなければならない。上述した回路
は、多くの異なる用途に応用を有している。図2に示さ
れている1つの用途は、カウンタフローパイプラインの
制御である。別の用途では、回路はどのような数の次元
においても緩和計算を制御することができる。緩和計算
においては、「エネルギ」を局部的に減少させるように
ローカルパラメータを変化させることによって、システ
ムの合計「エネルギ」を減少させる。緩和計算において
は、活動素子の値を変化させる間、その活動素子の近隣
を安定に保たなければならない。もし2つの隣接する素
子が同時に変化すれば、それらの組合せエネルギが増加
し、計算の目的が無効にされる。本発明は、近隣の所要
の安定性を非同期式に保証する技術を提供している。
This circuit is also useful in configurations lacking symmetry. For example, if a module of one computer system must deactivate the other N designated modules in order to operate that given module, indicate the activity of each of the other N modules. It can be controlled by a mutual exclusion circuit having N inputs connected to the node. In the mutual exclusion circuit,
If any of the other N modules are active, each N input is connected to the block of FIG.
Connected to a transistor similar to 126. When a given module is active, reciprocal connections must be made to emphasize the inactivity of other modules. The circuit described above has applications in many different applications. One application shown in FIG. 2 is the control of a counterflow pipeline. In another application, the circuit can control the relaxation calculation in any number of dimensions. In the relaxation calculation, the total "energy" of the system is reduced by changing local parameters to locally reduce "energy". In the relaxation calculation, the neighborhood of the active element must be kept stable while changing the value of the active element. If two adjacent elements change at the same time, their combined energy will increase, invalidating the purpose of the calculation. The present invention provides a technique for asynchronously guaranteeing the required stability of a neighbor.

【0018】以上に、本発明の実施例を説明した。特許
請求の範囲に限定されている本発明の思想から逸脱する
ことなく、上述した特定回路から多くの変更を考案でき
ることは明白である。
The embodiment of the present invention has been described above. Obviously, many modifications can be devised from the specific circuitry described above without departing from the spirit of the invention, which is limited by the following claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】相互排除素子のチェーンの回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a chain of mutual exclusion elements.

【図2】図1に示したような相互排除素子のチェーン
と、カウンタフローパイプラインプロセッサ内のステー
ジとの結合を示す図である。
FIG. 2 shows the coupling of a chain of mutual exclusion elements as shown in FIG. 1 with stages in a counterflow pipeline processor.

【図3a】シミュレートした回路の一部分の回路図であ
る。
FIG. 3a is a circuit diagram of a portion of a simulated circuit.

【図3b】シミュレートした回路の別の部分の回路図で
ある。
FIG. 3b is a circuit diagram of another part of the simulated circuit.

【図3c】シミュレーション時のステージの結合を示す
図である。
FIG. 3c is a diagram showing the connection of stages during simulation.

【図3d】シミュレーションの結果を示す図である。FIG. 3d is a diagram showing the result of a simulation.

【図4】制御回路の別の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the control circuit.

【図5】図4の実施例の詳細図である。FIG. 5 is a detailed view of the embodiment of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、20、30、40 ステージ 13、23、33、43 ノード 21、24 NMOSトランジスタ 22、25 ドレイン電極 26、27 ソース電極 28、29 ゲート電極 51 NMOSトランジスタ 52 ドレイン電極 53 ソース電極 54 ゲート電極 60 PMOSトランジスタ 61 ソース電極 62 ドレイン電極 63 ゲート電極 70 相互排除素子のチェーン 80、81、82、83、84 ステージ 87 命令経路 88 結果経路 90 ゲート 91 インバータ 92 バッファ 101−107 プロセッサステージ 110 命令経路 115 結果経路 125、126 トランジスタ 10, 20, 30, 40 Stage 13, 23, 33, 43 Node 21, 24 NMOS transistor 22, 25 Drain electrode 26, 27 Source electrode 28, 29 Gate electrode 51 NMOS transistor 52 Drain electrode 53 Source electrode 54 Gate electrode 60 PMOS Transistor 61 Source electrode 62 Drain electrode 63 Gate electrode 70 Chain of mutual exclusion elements 80, 81, 82, 83, 84 Stage 87 Command path 88 Result path 90 Gate 91 Inverter 92 Buffer 101-107 Processor stage 110 Command path 115 Result path 125 , 126 transistors

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591064003 901 SAN ANTONIO ROAD PALO ALTO,CA 94303,U. S.A. (72)発明者 ロバート エフ スプロール アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 02158 ニュートン ケンリック ストリ ート 239 (72)発明者 ウィリアム エス コーツ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94063 レッドウッド シティー スコッ ト アベニュー 623 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (71) Applicant 591064003 901 SAN ANTONIO ROAD PALO ALTO, CA 94303, US A. (72) Inventor Robert F. Sprawl 02158 Massachusetts, United States of America 02158 Newton Kenrick Street 239 (72) Inventor William Escorts United States of America 94063 Redwood City Scott Avenue 623

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに結合された一連のステージを有す
る制御回路を備え、上記各ステージは隣接ステージが活
動であることを決定し、それに応答してそのように決定
されたステージにおける活動を阻止する回路を含み、 上記一連のユニットの各ユニットにおいて所望の活動を
遂行する実行回路と、 隣接ユニットが活動である時に各ユニットの上記所望の
活動の遂行を禁止するように接続されている上記制御回
路と上記実行回路との間の一連の相互接続と、を更に備
えていることを特徴とするシステム。
1. A control circuit having a series of stages coupled to each other, each of said stages determining that an adjacent stage is active and, in response, blocking activity in the stage so determined. An execution circuit including a circuit for performing a desired activity in each unit of the series of units; and the control circuit connected to prohibit each unit from performing the desired activity when an adjacent unit is active. And a series of interconnections between the execution circuit and the execution circuit.
【請求項2】 上記実行回路は、非同期で動作する請求
項1に記載のシステム。
2. The system according to claim 1, wherein said execution circuit operates asynchronously.
【請求項3】 上記制御回路内の各ステージは、 第1のノードと低電位源との間に並列に接続されている
少なくとも2つのトランジスタと、 上記第1のノードと高電位源との間に接続されているプ
ルアップトランジスタと、 上記第1のノードと低電位源との間に接続されているプ
ルダウントランジスタと、を備えている請求項1に記載
のシステム。
3. Each of the stages in the control circuit includes: at least two transistors connected in parallel between a first node and a low potential source; and a stage between the first node and the high potential source. 2. The system of claim 1, comprising: a pull-up transistor connected to the first node; and a pull-down transistor connected between the first node and a low potential source.
【請求項4】 上記少なくとも2つのトランジスタの一
方のトランジスタは先行ステージに接続され、上記少な
くとも2つのトランジスタの他方のトランジスタは制御
回路の後続ステージに接続されている請求項3に記載の
システム。
4. The system of claim 3, wherein one of the at least two transistors is connected to a preceding stage, and the other of the at least two transistors is connected to a subsequent stage of a control circuit.
【請求項5】 上記プルアップトランジスタは上記実行
回路からの要求信号によって制御され、上記プルダウン
トランジスタは上記実行回路からの完了信号によって制
御され、そして上記第1のノードは許可信号を上記実行
回路へ供給する請求項3に記載のシステム。
5. The pull-up transistor is controlled by a request signal from the execution circuit, the pull-down transistor is controlled by a completion signal from the execution circuit, and the first node sends an enable signal to the execution circuit. The system of claim 3 for providing.
【請求項6】 上記少なくとも2つのトランジスタは、
それらと並列に接続されている第3のトランジスタを備
えている請求項3に記載のシステム。
6. The at least two transistors,
The system of claim 3, comprising a third transistor connected in parallel with them.
【請求項7】 上記実行回路は直列接続された一連の実
行ユニットを備え、上記各ユニットは上記制御回路の対
応するステージに結合されている請求項1に記載のシス
テム。
7. The system of claim 1 wherein said execution circuit comprises a series of execution units connected in series, each said unit being coupled to a corresponding stage of said control circuit.
【請求項8】 上記実行回路は直列接続された一連の実
行ユニットを備え、最後の実行ユニットは1対の実行ユ
ニットに接続され、上記1対の実行ユニットは各々上記
最後の実行ユニットに接続されていて分岐を形成し、 上記少なくとも2つのトランジスタの一方は上記最後の
実行ユニットに結合されている上記制御回路内のステー
ジに結合され、上記少なくとも2つのトランジスタの他
方は上記1対の実行ユニットの一方に結合されている制
御回路内のステージに接続され、上記第3のトランジス
タは上記1対の実行ユニットの他方に結合されている上
記制御回路内のステージに接続されている請求項3に記
載のシステム。
8. The execution circuit comprises a series of execution units connected in series, the last execution unit being connected to a pair of execution units, and the pair of execution units being each connected to the last execution unit. One of the at least two transistors is coupled to a stage in the control circuit that is coupled to the last execution unit, and the other of the at least two transistors is coupled to a stage of the pair of execution units. 4. The control circuit of claim 3, wherein the third transistor is connected to a stage in the control circuit coupled to one of the execution units, and the third transistor is connected to a stage in the control circuit coupled to the other of the pair of execution units. System.
【請求項9】 一連の実行ユニットを有するシステムを
制御して隣接ユニットが同時に動作することを阻止する
方法であって、 チェーン内において互いに相互接続されている一連の相
互排除素子を準備するステップと、 上記各相互排除素子を上記一連の実行ユニット内の対応
する実行ユニットに結合するステップと、を備えている
ことを特徴とする方法。
9. A method for controlling a system having a series of execution units to prevent adjacent units from operating simultaneously, comprising providing a series of mutually exclusive elements interconnected in a chain. Coupling each of said mutual exclusion elements to a corresponding execution unit in said series of execution units.
【請求項10】 上記各実行ユニットは、カウンタフロ
ーパイプラインプロセッサ内の1つのユニットからなる
請求項9に記載の方法。
10. The method of claim 9, wherein each execution unit comprises one unit in a counterflow pipeline processor.
【請求項11】 上記一連の実行ユニットは少なくとも
2つの脚を有する枝を含み、第1の脚は第1の連の実行
ユニットを有し、第2の脚は第2の連の実行ユニットを
有し、上記第1の脚及び第2の脚の両者に結合されてい
る枝に実行ユニットが存在し、上記方法は更に、 互いに相互接続され、上記第1の脚内の対応する実行ユ
ニットに結合されている第1の連の相互排除素子を準備
するステップと、 互いに相互接続され、上記第2の脚内の対応する実行ユ
ニットに結合されている第2の連の相互排除素子を準備
するステップと、 上記第1及び第2の連の相互排除素子の両者内の選択さ
れた相互排除素子に相互接続され、上記枝において上記
実行ユニットを制御するように結合されている別の相互
排除素子を準備するステップ、を備えている請求項9に
記載の方法。
11. The series of execution units includes a branch having at least two legs, a first leg having a first series of execution units, and a second leg having a second series of execution units. Having an execution unit on a branch coupled to both the first leg and the second leg, wherein the method further comprises interconnecting each other to a corresponding execution unit in the first leg. Providing a first series of mutually exclusive elements that are coupled; providing a second series of mutually exclusive elements that are interconnected with each other and coupled to a corresponding execution unit in the second leg. A step; another one of the mutual exclusion elements interconnected to a selected one of the first and second series of mutual exclusion elements and coupled to control the execution unit at the branch. Preparing the step, The method according to claim 9.
【請求項12】 上記一連の実行ユニットは実行ユニッ
トのnシリーズからなり、上記nシリーズの全ては特定
の実行ユニットにおいて交差しており、 上記一連の相互排除素子は相互排除素子のnシリーズか
らなり、上記nシリーズの全ては上記特定の実行ユニッ
トに結合されている特定の相互排除素子において交差し
ており、 上記nシリーズの実行ユニット及びnシリーズの相互排
除素子は、上記特定の実行ユニット及び上記特定の相互
排除素子に対して対称的に配列されている請求項9に記
載の方法。
12. The series of execution units comprises n series of execution units, all of the n series intersect at a particular execution unit, and the series of mutual exclusion elements comprises n series of mutual exclusion elements. , All of the n series intersect at a particular mutual exclusion element coupled to the particular execution unit, and wherein the n series of execution units and the n series of mutual exclusion elements comprise the particular execution unit and the 10. The method of claim 9, wherein the method is arranged symmetrically with respect to a particular mutual exclusion element.
【請求項13】 電気信号の第1の源及び第2の源と、 互いに結合されている一連のステージと、を備え、 上記各ステージは、 第1の出力ノードと、 第1の入力ノードと、 第2の入力ノードと、 ゲート電極が上記第1の入力ノードに結合され、ドレイ
ン電極が上記第1の出力ノードに結合され、そしてソー
ス電極が上記電気信号の第2の源に結合されている第1
のトランジスタと、 ゲート電極が上記第2の入力ノードに結合され、ドレイ
ン電極が上記第1の出力ノードに結合され、そしてソー
ス電極が上記電気信号の第2の源に結合されている第2
のトランジスタと、 ドレイン電極が上記第1の出力ノードに結合され、ソー
ス電極が上記電気信号の第2の源に結合され、そしてゲ
ート電極が完了信号を受信するように結合されている第
3のトランジスタと、 ゲート電極が要求信号を受信するように結合され、ドレ
イン電極が上記第1の出力ノードに結合され、そしてソ
ース電極が上記電気信号の第1の源に結合されている第
4のトランジスタと、を含み、 上記各ステージの上記第1の入力ノードは直前ステージ
の上記第1の出力ノードに結合され、上記第2の入力ノ
ードは各直後ステージの上記第1の出力ノードに結合さ
れている、ことを特徴とする回路。
13. A system comprising: a first source and a second source of an electrical signal; and a series of stages coupled to each other, each stage including a first output node, a first input node, A second input node; a gate electrode coupled to the first input node; a drain electrode coupled to the first output node; and a source electrode coupled to the second source of the electrical signal. The first
A second electrode having a gate electrode coupled to the second input node, a drain electrode coupled to the first output node, and a source electrode coupled to the second source of the electrical signal.
A third electrode having a drain electrode coupled to the first output node, a source electrode coupled to the second source of the electrical signal, and a gate electrode coupled to receive the completion signal. A fourth transistor having a gate electrode coupled to receive the request signal, a drain electrode coupled to the first output node, and a source electrode coupled to the first source of the electrical signal And wherein the first input node of each stage is coupled to the first output node of the immediately preceding stage, and the second input node is coupled to the first output node of each immediately following stage. Circuit.
【請求項14】 上記第1、第2、及び第3の各トラン
ジスタはNMOSトランジスタからなる請求項13に記
載の回路。
14. The circuit of claim 13, wherein said first, second, and third transistors comprise NMOS transistors.
【請求項15】 上記第4のトランジスタはPMOSト
ランジスタからなる請求項14に記載の回路。
15. The circuit according to claim 14, wherein said fourth transistor comprises a PMOS transistor.
【請求項16】 上記第4のトランジスタは、上記第3
のトランジスタのチャンネル幅対長さ比を有している請
求項15に記載の回路。
16. The fourth transistor, wherein the fourth transistor is connected to the third transistor.
16. The circuit of claim 15 wherein the transistor has a channel width to length ratio.
【請求項17】 上記電気信号の第1の源は正電位源か
らなり、上記電気信号の第2の源はより低い電位源から
なる請求項16に記載の回路。
17. The circuit of claim 16, wherein the first source of the electrical signal comprises a positive potential source and the second source of the electrical signal comprises a lower potential source.
【請求項18】 上記一連のステージに結合され、それ
によって制御される関連回路を更に備えている請求項1
3に記載の回路。
18. The apparatus of claim 1, further comprising associated circuitry coupled to and controlled by said series of stages.
3. The circuit according to 3.
【請求項19】 上記関連回路は、カウンタフローパイ
プラインプロセッサ内のステージからなる請求項18に
記載の回路。
19. The circuit according to claim 18, wherein said associated circuit comprises a stage in a counterflow pipeline processor.
【請求項20】 上記関連回路は、上記第1の出力ノー
ドからの信号を受信するように結合され、上記完了信号
を供給し、上記要求信号を供給するようになっている請
求項18に記載の回路。
20. The apparatus of claim 18, wherein the associated circuit is coupled to receive a signal from the first output node, providing the completion signal, and providing the request signal. Circuit.
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US08/954251 1997-10-20

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6154829A (en) * 1997-10-20 2000-11-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Cascaded arithmetic pipeline data processor
US6163839A (en) 1998-09-30 2000-12-19 Intel Corporation Non-stalling circular counterflow pipeline processor with reorder buffer
WO2001016702A1 (en) 1999-09-01 2001-03-08 Intel Corporation Register set used in multithreaded parallel processor architecture
US7681018B2 (en) 2000-08-31 2010-03-16 Intel Corporation Method and apparatus for providing large register address space while maximizing cycletime performance for a multi-threaded register file set
US7437724B2 (en) * 2002-04-03 2008-10-14 Intel Corporation Registers for data transfers

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3810119A (en) * 1971-05-04 1974-05-07 Us Navy Processor synchronization scheme
US3757308A (en) * 1971-09-03 1973-09-04 Texas Instruments Inc Data processor
US3746886A (en) * 1971-10-15 1973-07-17 Warwick Electronics Inc Memory circuit
US4521772A (en) * 1981-08-28 1985-06-04 Xerox Corporation Cursor control device
US5187800A (en) * 1985-01-04 1993-02-16 Sun Microsystems, Inc. Asynchronous pipelined data processing system
US5060145A (en) * 1989-09-06 1991-10-22 Unisys Corporation Memory access system for pipelined data paths to and from storage
US5841298A (en) * 1996-04-25 1998-11-24 Industrial Technology Research Institute Locally asynchronous, pipeline-able logic circuits for true-single-phase synchronous logic circuit

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